3月15日

如何建造太阳能电子电路

贡献:Rob古蒂

作者:查尔斯·索南伯格，米凯拉·科里森
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两部分系列文章的第一部分。第二部分:如何为手机和其他小型设备建立一个太阳能USB充电器．

在南非，随着该国面临能源危机，轮流停电已成为司空见惯的事情。作为回应，南非年轻人正在寻求更多的替代能源解决方案，以对抗社区停电问题。因此，在过去几个月里，EduGreen而且Mbadika为南非青年举办了一系列研讨会和太阳能USB充电器套件，以培养下一代的年轻创新者和企业家。

在本指南中，我们将带领您完成我们的各种构建，以便向年轻人介绍太阳能电子产品，并组装他们自己的太阳能USB充电器。作为两个组织的领导人，他们致力于让年轻人不仅掌握太阳能电路的知识，还能理解太阳能电路。因此，以下指南是为那些对电子电路知之甚少或完全不了解的人编写的。

如果你已经对电子电路有了很好的了解，你可以直接跳到指南的太阳能USB充电器部分。

我们开始吧，好吗?

太阳能电子电路概论“，

下面的构建是我们在研讨会上使用的，以向我们的参与者介绍电子学，因为它包含各种在现代电子电路中非常流行的电子组件，特别是太阳能电路。

材料

• 太阳能电池板(推荐:0.5W太阳能电池板)
• 1.0 k电阻(年代)
• 晶体管(推荐:BC 337-40晶体管)
• (5)螺丝
• (10)垫圈(与螺丝兼容)
• 3伏LED
• (4) 100mm实芯线(推荐直径:0.5mm)(提示:为了构建尽可能顺利，获得两种不同颜色的实芯线，以便澄清正负线连接。制作(2)一种颜色的100mm实心线和另一对第二种颜色的实心线。)
• (2) 12米实心线(推荐直径:0.5mm)(提示:为了清晰起见，有一根12米实心线是一种颜色的，另一根是另一种颜色的，以便区分正负线连接。)
• AA电池(推荐使用碱性或可充电电池，不使用锂离子电池)
• 木块;尺寸:140mm x 160mm或更大，厚度25mm或更大

步骤1:准备面包板

如图1所示，将带有两个垫圈的螺钉(1)插入木块或面包板。垫圈就像楔子一样将电子元件固定在你的电子电路中。

如图1b所示，将螺钉(2)和螺钉(1)旁边的两个垫圈插入螺钉(2)，为两个螺钉之间的电阻腾出空间。

如图1c所示，用螺丝(3)和(4)重复这些步骤，确保在螺丝之间为led和晶体管留有空间。

首先，将螺钉(5)插入离面包板底部更近的其他4个螺钉(如图1d所示)，将100mm实心线的两端楔入垫圈之间。

如图1e所示，在垫圈之间，将100mm实芯线的一端绕在螺钉(1)、(3)、(4)和(5)上。

注意:如果你的螺丝离得太远，电子元件的末端将无法接触到导电螺丝。

历史事实:电气工程师过去常常在木块或木板上制作电子电路的原型，包括切面包的砧板。后来，当塑料穿孔板成为首选的电子原型工具时，“面包板”一词就流传下来了。

步骤2:电阻

电阻器是一种常用的电子元件，用于电子电路中，为电路中的电子流动或电流提供阻力。在这个电子电路中，我们使用一个电阻来限制电路中的电流流动。电阻器有两个长长的金属支腿，中间有一个棕色的小体。

选择一个1.0K电阻，将电阻的两端折叠在螺钉(1)和螺钉(2)上的垫圈之间，如图2所示，然后将螺钉(1)和螺钉(2)拧入木块。

第三步:晶体管

晶体管是一种电子元件，在现代电子电路中用作控制器或开关。与电阻器不同，晶体管有3根引线，带有弯曲的黑色主体。

选择一个晶体管，将中间引线置于螺钉(2)的方向，左侧引线向螺钉(3)弯曲，右侧引线向螺钉(4)弯曲，如图3所示。

提示:晶体管的圆形黑色主体应面向螺钉(2)。

第四步:LED

一个二极管是一个电子元件，防止电流在你的太阳能USB充电器电路旅行在相反的方向。最受欢迎的二极管之一是发光二极管，也称为LED，这是一种当正向电压施加到组件上时发光的二极管。

led是最受欢迎和最易识别的电子元件之一，因为它是为数不多的可以立即验证电路功能的元件之一。

一个基本的LED有两个引线，一个正(阳极)和一个负(阴极)引线。为了区分LED的正负引线，一根引线比另一根短(见图1)。较长的引线是正(阳极)引线，较短的引线是负(阴极)引线。

如图4所示，将正(阳极)引线插入螺钉(4)周围的垫圈之间，将负(阴极)引线插入螺钉(3)周围的垫圈之间。

5 .自制电容器

电容器是一种流行的储存能量的电子元件，类似于电池。在这一步中，我们从实心芯线制作电容器。

提示:实芯线缠绕线圈(推荐长度12m)应该呈圆形，如图所示，4个末端被剥离。为了保持圆形，你可以使用扎带，透明胶带，甚至管道胶带。

步骤6:准备线圈

线圈将有四个端点，两个在包装过程的开始和两个在结束。取起点电线的一端。你选择的一种颜色代表积极)和相反的颜色(例如。相反的颜色，你已经选择代表负)结束点电线的结束，并将两端包裹在一起，确保剥离的金属端实芯电线交织在一起。

您现在应该只有一个条纹金属端在起点和一个条纹金属端在线圈的终点与缠绕的电线，如图5所示。

将线圈缠绕的一端放在螺钉(5)的垫圈之间，如图(5)所示，此时垫圈之间应该只有一根额外的实心芯线(一根100mm实心芯线)。

此时，你将有1根电线和线圈连接到螺钉(5)上，以及螺钉(1)，(3)和(4)之间的100mm实心电线。

步骤7:完成电子电路

采取剥实心线圈的核心在起点和地方之间的垫圈螺丝(1)，这将是线圈的负引线。

采取剥实心线圈的核心在终点和地方之间的垫圈螺丝(4)，这将是你的线圈的正面引线。

螺丝(3)和(5)上的剩余电线将是暴露在AA电池上的电线。螺钉(3)上的100mm实心线是负引线，螺钉(5)上的100mm实心线是正引线。

第八步:测试你的电子电路

如图6所示，将螺钉(5)上的正极引线放在电池的正极一侧，将螺钉(3)上的负极引线放在电池的负极一侧。

瞧!你刚刚创建了一个基本的感应LED电子电路。

步骤9:测试你的太阳能电路

现在，用太阳能电池板替换电池，太阳能电池板的正极引线连接到螺钉(5)的正极引线上，太阳能电池板的负极引线连接到螺钉(3)的负极引线上。

瞧!你刚刚创建了一个基本的太阳能LED电路。拍拍自己的背。

如果你喜欢冒险，你可以尝试把这些电路带到现代面包板上。

现在…如果你做了这么远，觉得有信心，你有一个很好的把握在这个构建，并想尝试在建设一个太阳能USB充电器移动设备，充分蒸汽前进第二部分．

查尔斯·索南伯格(Charles Sonnenberg)和米凯拉·科里森(Michaela Collison)是一家初创公司EduGreen的负责人，该公司在南非开普敦为年轻人提供关于可再生能源的教育研讨会。有关他们工作的更多信息，请参见edugreen.co.za．

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